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aes加密后长什么样子

发布时间:2025-01-17 12:45:19

㈠ AES算法原理

AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作,这个矩阵又称为“体(state)”,其初值就是一个明文区块(矩阵中一个
元素大小就是明文区块中的一个Byte)。(Rijndael加密法因支持更大的区块,其矩阵行数可视情况增加)加密时,
各轮AES加密循环(除最后一轮外)均包含4个步骤:

矩阵中的各字节通过一个8位的S-box进行转换。这个步骤提供了加密法非线性的变换能力。S-box与GF(28)上的乘法反元素有关,已知具有良好的非线性特性。为了避免简单代数性质的攻击,S-box结合了乘法反元素及一个可逆的仿射变换矩阵建构而成。此外在建构S-box时,刻意避开了固定点与反固定点,即以S-box替换字节的结果会相当于错排的结果。AES算法中的S盒如图2.2所示
例如一个字节为0x19,经过S盒变换查找n(1,9) = 0xd4,所以就替换为0xd4。

ShiftRows描述矩阵的行操作。在此步骤中,每一行都向左循环位移某偏移量。在AES中(区块大小128位),第一行维持不变,第二行里的每个字节都向左循环移动一格。同理,第三行及第四行向左循环位移的偏移量就分别是2和3。经过ShiftRows之后,矩阵中每一竖列,都是由输入矩阵中的每个不同列中的元素组成。

在MixColumns步骤,每一列的四个字节通过线性变换互相结合。每一列的四个元素分别当作 的系数,合并即为GF(28)中的一个多项式,接着将此多项式和一个固定的多项式在molo 下相乘。此步骤亦可视为Rijndael有限域之下的矩阵乘法。MixColumns函数接受4个字节的输入,输出4个字节,每一个输入的字节都会对输出的四个字节造成影响。因此ShiftRows和MixColumns两步骤为这个密码系统提供了扩散性。

AES算法利用外部输入密钥K(密钥串的字数为Nk),通过密钥的扩展程序得到共计4(Nr+1)字的扩展密钥。它涉及如下三个模块:
(1)位置变换(rotword)——把一个4字节的序列[A,B,C,D]变化成[B,C,D,A];
(2)S盒变换(subword)——对一个4字节进行S盒代替;
(3)变换Rcon[i]——Rcon[i]表示32位比特字[xi-1,00,00,00]。这里的x是(02),如 Rcon[1]=[01000000];Rcon[2]=[02000000];Rcon[3]=[04000000]……
扩展密钥的生成:扩展密钥的前Nk个字就是外部密钥K;以后的字W[[i]]等于它前一个字W[[i-1]]与前第Nk个字W[[i-Nk]]的“异或”,即W[[i]]=W[[i-1]]W[[i- Nk]]。但是若i为Nk的倍数,则W[i]=W[i-Nk]Subword(Rotword(W[[i-1]]))Rcon[i/Nk]。

㈡ aes是什么意思

aes的意思是:

1、密码学中的高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES),又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。

2、原子发射光谱原子发射光谱法(Atomic Emission Spectrometry,简称AES),是利用物质在热激发或电激发下,不同元素的原子或离子发射特征光谱的差别来判断物质的组成,并进而进行元素的定性与定量分析的方法。

AES加密

AES加密过程又包括一个作为初始轮的初始密钥加法(AddRoundKey),接着进行9次轮变换(Round),最后再使用一个轮变换(FinalRound),如图2.1 AES算法加密实现过程所示。

每一次Round均由SubBytes,ShiftRows,MixColumns和AddRoundKey共4个步骤构成,FinalRound包含除MixColumns这一步外的其他3个步骤。轮变换及其每一步均作用在中间结果上,将该中间结果称为状态,可以形象地表示为一个4*4 B的矩阵。

㈢ AES加密算法原理

AES是分组密钥,算法输入128位数据,密钥长度也是128位。用Nr表示对一个数据分组加密的轮数(加密轮数与密钥长度的关系如表1所列)。每一轮都需要一个与输入分组具有相同长度的扩展密钥Expandedkey(i)的参与。由于外部输入的加密密钥K长度有限,所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥K扩展成更长的比特串,以生成各轮的加密和解密密钥。x0dx0a1.1圈变化x0dx0aAES每一个圈变换由以下三个层组成:x0dx0a非线性层——进行Subbyte变换;橡蚂x0dx0a线行混合层——进行ShiftRow和MixColumn运算;x0dx0a密钥加层——进行AddRoundKey运算。x0dx0a① Subbyte变换是作用在状态中每个字节上态氏的一种非线性字节转换,可以通过计算出来的S盒进行映射。x0dx0ax0dx0a② ShiftRow是一个字节换位。它将状态中的行按照不同的偏移量进行循环移位,而这个偏移量也是根据Nb的不同而选择的[3]。x0dx0ax0dx0a③ 在MixColumn变换中,把状态中的每一列看作GF(28)上的多项式a(x)与固定多项式c(x)相乘的结果。 b(x)=c(x)*a(x)的系数这样计算:x0dx0a*运算不是普通的乘法运算,而是特殊的运算,帆如散即 b(x)=c(x)·a(x)(mod x4+1) 对于这个运算 b0=02。a0+03。a1+a2+a3 令xtime(a0)=02。a0x0dx0a其中,符号“。”表示模一个八次不可约多项式的同余乘法[3]。x0dx0ax0dx0a对于逆变化,其矩阵C要改变成相应的D,即b(x)=d(x)*a(x)。x0dx0a④ 密钥加层运算(addround)是将圈密钥状态中的对应字节按位“异或”。x0dx0ax0dx0a⑤ 根据线性变化的性质[1],解密运算是加密变化的逆变化。

㈣ AES加密的详细过程是怎么样的

详细过程如下图:

AES加密标准又称为高级加密标准Rijndael加密法,是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。AES的基本要求是,采用对称分组密码体制,密钥长度可以为128、192或256位,分组长度128位,算法应易在各种硬件和软件上实现。

1998年NIST开始AES第一轮分析、测试和征集,共产生了15个候选算法。

1999年3月完成了第二轮AES2的分析、测试。2000年10月2日美国政府正式宣布选中比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen提出的一种密码算法Rijndael作为AES的加密算法。

AES加密数据块和密钥长度可以是128b、192b、256b中的任意一个。AES加密有很多轮的重复和变换。

㈤ RSA和AES区别

先了解下AES和RSA的区别,前者属于 对称加密 ,后者属于 非对称加密 。

1、对称加密

对称加密就是加密和解密使用同一个密钥。

用数学公示表示就是:

▲加密:Ek(P) = C

▲解密:Dk(C) = P

这里E表示加密算法,D表示解密算法,P表示明文,C表示密文。

是不是看起来有点不太容易理解?看下图:

看过间谍局的知友们一定知道电台和密码本的功能。潜伏里面孙红雷通过电台收听到一堆数字,然后拿出密码本比对,找到数字对应的汉字,就明白上级传达的指令。而军统的监听台没有密码本,只看到一堆没有意义的数字,这就是对称算法的原理。

AES就属于对称加密 ,常见的对称加密方法还有DES、3DES、Blowfish、RC2以及国密的SM4。

2、非对称加密

对称加密快而且方便,但是有个缺点——密钥容易被偷或被破解。非对称加密就可以很好的避免这个问题。

非对称算法 把密钥分成两个 ,一个自己持有叫 私钥 ,另一个发给对方,还可以公开,叫 公钥 ,用公钥加密的数据只能用私钥解开。

▲加密: E公钥(P) = C

▲解密::D私钥(C) = P

这下就不用担心密钥被对方窃取或被破解了,私钥由自己保管。

非对称加密算法核心原理其实就是设计一个数学难题,使得用公钥和明文推导密文很容易,但根据公钥、明文和密文推导私钥极其难。

RSA 就属于非对称加密,非对称加密还有Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC(椭圆曲线加密算法)以及国家商用密码SM2算法。

3、AES和RSA

AES和RSA都很安全,至少在目前的计算机体系结构下,没有任何有效的攻击方式。量子计算机时代,RSA有一定的破绽,因为利用shro's algorithm,量子计算机穷举计算质因子速度可以提高N个数量级,能够在有限的时间内破解RSA密钥。AES256至少目前并没有什么明显的漏洞。

AES作为对称加密技术,加密速度很快。 现在高端一点的CPU都带有AES-NI指令,可以极快的完成加密和解密。

举例来说,坚果云存储系统采用了intel 的AES-NI加速,在采用AES加密和解密的时候,

单核的性能可以超过 1GB Byte/秒,非常非常快,很适合对大量数据进行加解密。 

但是AES作为对称加密技术,如何安全的分发密钥是一个难题。通过任何方式传递密钥都有泄密的风险。当然,目前我国高大上的量子通信技术或许能很好的解决这个问题。

RSA作为非对称加密技术的代表, 加解密的速度其实相当慢,只能对小块的数据进行加解密。但是其非对称的特点,满足公钥可以随处分发,只有公钥能解密私钥加密的数据,只有私钥能解密公钥加密的数据。所以很适合用来进行密钥分发和身份验证,这两个应用场景刚好相反。

1)用于对称秘钥分发的场景,其他人用公钥加密对称的秘钥,那么只有授权人才持有私钥,因此才能解密获得对应的秘钥,解决了AES密钥分发的难题;

2)对于身份验证的场景,授权人用私钥加密一段指令,其他人用公钥解密对应的数据,验证对应的指令与之前约定的某些特征一致(例如,这段话必须使用四川口音,像是坚果云CEO 

的标准四川口音==),如果一致,那么可以确认这个指令就是授权人发出的。

相关趣闻轶事:

RSA除了是一个伟大的发明,被免费开放给所有互联网用户使用。它的发明者还以此成立了一家名为 RSA Security 的网络安全公司,这家公司最后被EMC高价收购。这是德艺双馨的伟大证明, 是“又红又专”的典范。

RSA的算法是以三个发明者的名字命名的,三位都是成功的数学家,科学家和企业家,其中的排名第一Ron Rivest,有非常多的杰出贡献。

RSA是整个互联网数据安全的基础,与光纤处于同样基础和重要的方式。 大部分的加密和解密的应用都是同时应用RSA和AES。

总结

破解加密的难度除了跟 加密方法 有关,还跟 密钥长度 以及 加密模式 有很大的关系,就拿AES来说,有AES128和AES256( 代表密钥长度 ),显然AES256的安全性能比AES128更高,而AES又要四种模式:ECB、CBC、CFB、OFB( 代表加密模式 )。

RSA1024是属于非对称加密,是基于大整数因式分解难度,也就是两个质数相乘很容易,但是找一个大数的质因子非常困难。量子计算机时代,RSA有一定的风险,具体可以参考: 超链接

AES256目前没有明显的漏洞,唯一的问题就是如何安全的分发密钥。

现在大部分的加密解密都是同时应用RSA和AES,发挥各自的优势,使用RSA进行密钥分发、协商,使用AES进行业务数据的加解密。

㈥ 对于加密的总结(AES,RSA)

跟第三方联调的时候会碰到各种加密算法,所以总结一下。

AES不是将拿到的明文一次性加密,而是分组加密,就是先将明文切分成长度相等的块,每块大小128bit,再对每一小块进行加密。那么问题就来了,并不是所有的原始明文串能被等分成128bit,例如原串大小200bit,那么第二个块只有72bit,所以就需要对第二个块进行填充处理,让第二个块的大小达到128bit。常见的填充模式有

不进行填充,要求原始加密串大小必须是128bit的整数倍;

假设块大小8字节,如果这个块跟8字节还差n个字节,那么就在原始块填充n,直到满8字节。例:块{1,2,3},跟8字节差了5个字节,那么补全后的结果{1,2,3,5,5,5,5,5}后面是五个5,块{1,2,3,..7}跟8字节差了1个字节,那么补全后就是{1,2,3,...,7,1},就是补了一个1。

如果恰好8字节又选择了PKCS5Padding填充方式呢?块{1,2,3...8}填充后变成{1,2,3...8,8...8},原串后面被补了8个8,这样做的原因是方便解密,只需要看最后一位就能算出原块的大小是多少。

跟PKCS5Padding的填充方式一样,不同的是,PKCS5Padding只是对8字节的进行填充,PKCS7Padding可以对1~256字节大小的block进行填充。openssl里aes的默认填充方式就是PKCS7Padding

AES有多种加密模式,包括:ECB,CBC,CTR,OCF,CFB,最常见的还是ECB和CBC模式。

最简单的一种加密模式,每个块进行独立加密,块与块之间加密互不影响,这样就能并行,效率高。
虽然这样加密很简单,但是不安全,如果两个块的明文一模一样,那么加密出来的东西也一模一样。

openssl的相关函数:

CBC模式中引入了一个新的概念,初始向量iv。iv的作用就是为了防止同样的明文块被加密成同样的内容。原理是第一个明文块跟初始向量做异或后加密,第二个块跟第一个密文块做异或再加密,依次类推,避免了同样的块被加密成同样的内容。

openssl相关函数:

敲黑板!! 所以跟第三方对接的时候,如果对面说他们用aes加密,务必对他们发起灵魂三问:

签名的作用是让接受方验证你传过去的数据没有被篡改;加密的作用是保证数据不被窃取。

原理:你有一个需要被验签的原串A。

步骤一:选择hash算法将A进行hash得到hash_a;

步骤二:将hash_a进行加密,得到加密值encrypt_a;

步骤三:将原串A和加密的encrypt_a发给第三方,第三方进行验签。第三方先解密encrypt_a,得到一个hash值hash_a1,然后对原串A使用同样的hash算法进行hash,得到的即为加密前的hash_a,如果hash_a = hash_a1, 那么验签成功。

rsa使用私钥对信息加密来做签名,使用公钥解密去验签。
openssl相关函数:

注意:两个函数中的m,是原串hash后的值,type表示生成m的算法,例如NID_sha256表示使用sha256对原串进行的hash,返回1为签名成功或者验签成功,-1位为失败。

再次敲黑板!! 所以如果第三方说使用rsa验签,要让对方告知他们的hash算法。

首先明确,私钥加密不等于签名。加密的时候,使用使用公钥加密,第三方使用你的私钥进行解密。
openssl里公钥加密函数为RSA_public_encrypt,私钥解密函数为RSA_private_decrypt,具体的可以自己去查看下官方文档。

rsa也涉及到了填充方式,所以对接的时候也要问清楚

在使用公钥进行加密时,会发现每次加密出的结果都不一样,但使用私钥加密时,每次的结果都一样,网上查了一圈,说是因为填充方式的原因。

官方文档说明:

那么为什么一定要使用私钥做签名,公钥做加密,而不是公钥做签名,私钥做加密呢?
举个栗子:

㈦ wpa-psk 的AES 和TKIP 有什么区别

AES和TKIP的区别在于:

1、加密算法不同

TKIP负责处理无线安全问题的加密部分,TKIP是包裹在已有WEP密码外围的一层“外壳”,
这种加密方式在尽可能使用WEP算法的同时消除了已知的WEP缺点。AES是美陵老国国家标准与技术研究所用于加密电子数据的规范,该算法汇聚了设计简单、密钥安装快、需要的内存空间少、在所有的平台上运行良好、支持并行处理并且可以抵抗所有已知攻击等优点。

2、密钥长度不同

TKIP中密码使用的密钥长度为128位,AES可以使用128、192 和 256 位密钥,并且用 128
位(16字节)分组加密和解密数据。

3、加密性能不同

AES提供了比TKIP更加高级的加密技术,现在无线路由器都提供了这2种算法,不过比较宴汪芹倾向于AES。TKIP安全性不如AES,而且在使用TKIP算法时路由器的吞吐量会下降3成至5成,大大地影响了路由器的性能。

(7)aes加密后长什么样子扩展阅读

TKIP的特性

TKIP是包裹在已有WEP密码外围的一层“外壳”。TKIP由WEP使用的同样的加密引擎和RC4算法组成。不过,TKIP中密码使用的密钥长度为128位。这解决了WEP的第一个问题:过短的密钥长度。

TKIP的一个重要特性,是它变化每个数据包所使用的密钥。这就是它名称中“动态”的出处。密钥通过将多种因素混合在一起生成,包括基本密钥(即TKIP中所谓的成对瞬时密钥)、发射站的MAC地址以及数据包的序列号。混合操作在设计上将对无线站和接入点的要求减少到最低程度,但仍具有足够的密码强度,使它不能被轻易破译。

利用TKIP传送的每一个数据包都具有独有的48位序列号,这个序列号在每次传送新数据包时递增,并被用作初始化向量和密钥的一部分。将序列号加到密钥中,确保了每个数据包使用不同的密钥。这解决了WEP的另一个问题,即所谓的“碰撞攻击”。这种攻击发生在两个不同数据包使用同样的晌毕密钥时。在使用不同的密钥时,不会出现碰撞。

AES的加密标准

AES是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。

AES的基本要求是,采用对称分组密码体制,密钥的长度最少支持为128、192、256,分组长度128位,算法应易于各种硬件和软件实现。1998年NIST开始AES第一轮分析、测试和征集,共产生了15个候选算法。1999年3月完成了第二轮AES2的分析、测试。2000年10月2日美国政府正式宣布选中比利时密码学家Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 提出的一种密码算法RIJNDAEL 作为 AES.

㈧ 用路由器设置的无线网络两种加密类型: AES 和 TKIP有何区别

1,TKIP: Temporal Key Integrity Protocol(暂时密钥集成协议)负责处理无线安全问题的加密部分,TKIP是包裹在已有WEP密码外围的一层“外壳”, 这种加密方式在尽可能使用WEP算法的同时消除了已知的WEP缺点。x0dx0a2,TKIP另一个重要特性就是变化每个数据包所使用的密钥,这就是它名称中“动态”的出处。密钥通过将多种因素混合在一起生成,包括基本密钥(即TKIP中所谓的成对瞬时密钥)、发射站的MAC地址以及数据包的序列号。x0dx0a3,AES:Advanced Encryption Standard(高级加密标准),是美国国家标准与技术研究所用于加密电子数据的规范,该算法汇聚了设计简单、密钥安装快、需要的内存空间少、在所有的平台上运行良好、支持并行处理并且可以抵抗所有已知攻击等优点。x0dx0a4,AES 是一个迭代的、对称密钥分组的密码,它可以使用128、192 和 256 位密钥,并且用 128 位(16字节)分组加密和解密数据。与公共密钥密码使用密钥对不同,对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。x0dx0a5,AES提供了比 TKIP更加高级的加密技术, 现在无线路由器都提供了这2种算法,不过比较倾向于AES。x0dx0a6,TKIP安全性不如AES,而且在使用TKIP算法时路由器的吞吐量会下降3成至5成,大大地影响了路由器的性能。

㈨ AES加密的详细过程是怎么样的

AES加密算法是一种广泛使用的对称加密标准,它基于排列和置换运算。排列涉及对数据的重新安排,而置换则是将一个数据单元替换为另一个。AES算法通过几种不同的方法来执行这些运算。

AES算法是一个迭代的、对称密钥分组密码,它可以使用128、192和256位密钥,并用128位(16字节)分组来加密和解密数据。与使用密钥对的公共密钥加密不同,AES使用相同的密钥进行加密和解密。加密后的数据位数与输入数据相同。

在2002年,美国标准与技术研究院(NIST)制定了新的高级加密标准(AES)规范。AES算法于2000年10月通过从15种候选算法中选出的一项新的密匙加密标准,Rijndael算法被选为AES标准。

早在1999年下半年,AES算法由研究员Joan Daemen和Vincent Rijmen创建。随着信息技术的发展,人们对信息安全和保密的需求也日益增长。在1997年,美国国家保准局公布了“美国数据加密标准(DES)”,随后,民间力量开始全面介入密码学的研究和应用,各种加密算法如DES、RSA、SHA等相继出现。

为了提高加密强度,近年来又出现了AES和ECC等新的加密算法。AES算法在加密和解密过程中采用迭代结构,即在循环中重复置换和替换输入数据。这种结构使得AES算法在实际应用中具有很高的安全性。

从古至今,密码学一直伴随着人类文明的发展而进步。早在公元前400年,古希腊人就已经发明了置换密码。1881年,世界上的第一个电话保密专利出现,进一步推动了密码学的发展。在第二次世界大战期间,德国军方启用“恩尼格玛”密码机,密码学在战争中发挥了重要作用。

随着信息化和数字化社会的发展,人们对信息安全和保密的需求不断提高。因此,密码学作为信息安全的重要组成部分,其研究和应用也得到了广泛的关注和发展。

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